Onderzoekers hebben een 380 miljoen jaar oud hart ontdekt - het oudste ooit gevonden - naast een afzonderlijke gefossiliseerde maag, darm en lever in een oude kakenvis, wat een nieuw licht werpt op de evolutie van ons eigen lichaam.

Het nieuwe onderzoek, vandaag gepubliceerd in Science , ontdekte dat de positie van de organen in het lichaam van geleedpotigen - een uitgestorven klasse van gepantserde vissen die floreerde tijdens de Devoon-periode van 419,2 miljoen jaar geleden tot 358,9 miljoen jaar geleden - vergelijkbaar is met de moderne haaienanatomie en essentiële nieuwe evolutionaire aanwijzingen biedt.

Hoofdonderzoeker, John Curtin Distinguished Professor Kate Trinajstic van Curtin's School of Molecular and Life Sciences en het Western Australian Museum, zei dat de ontdekking opmerkelijk was, aangezien zachte weefsels van oude soorten zelden werden bewaard en het nog zeldzamer was om 3D-conservering te vinden.

"Als paleontoloog die al meer dan 20 jaar fossielen bestudeert, was ik echt verbaasd om een ​​3D en prachtig bewaard gebleven hart te vinden in een 380 miljoen jaar oude voorouder", zei professor Trinajstic.

"Evolutie wordt vaak gezien als een reeks kleine stappen, maar deze oude fossielen suggereren dat er een grotere sprong was tussen gewervelde dieren zonder kaken en gewervelde dieren. Deze vissen hebben letterlijk hun hart in hun mond en onder hun kieuwen - net als haaien vandaag."

Dit onderzoek presenteert het eerste 3D-model van een complex S-vormig hart in een arthrodire die uit twee kamers bestaat, met de kleinere kamer bovenop.

Professor Trinajstic zei dat deze kenmerken gevorderd waren in zulke vroege gewervelde dieren, wat een uniek inzicht biedt in hoe het hoofd-halsgebied begon te veranderen om plaats te bieden aan kaken, een kritieke fase in de evolutie van ons eigen lichaam.

"Voor de eerste keer kunnen we alle organen samen zien in een primitieve kaakvis, en we waren vooral verrast om te horen dat ze niet zo anders waren dan wij", zei professor Trinajstic.

"Er was echter één cruciaal verschil:de lever was groot en stelde de vissen in staat om drijvend te blijven, net als de haaien van vandaag. Sommige van de huidige beenvissen, zoals longvissen en berken, hebben longen die zijn geëvolueerd uit zwemblazen, maar het was veelbetekenend dat we vonden geen bewijs van longen in een van de uitgestorven pantservissen die we hebben onderzocht, wat suggereert dat ze op een later tijdstip onafhankelijk zijn geëvolueerd in de beenvissen."

De Gogo-formatie, in de Kimberley-regio van West-Australië waar de fossielen werden verzameld, was oorspronkelijk een groot rif.

Met de hulp van wetenschappers van de Australian Nuclear Science and Technology Organization in Sydney en de European Synchrotron Radiation Facility in Frankrijk, gebruikten onderzoekers neutronenbundels en synchrotron-röntgenstralen om de specimens te scannen, die nog steeds ingebed waren in de kalksteenconcreties, en construeerden ze driedimensionale afbeeldingen van de zachte weefsels erin op basis van de verschillende dichtheden van mineralen die zijn afgezet door de bacteriën en de omringende rotsmatrix.

Deze nieuwe ontdekking van gemineraliseerde organen, in aanvulling op eerdere vondsten van spieren en embryo's, maakt de Gogo-arthrodires de meest volledig begrepen van alle kakenstamvertebraten en verduidelijkt een evolutionaire overgang op de lijn naar levende kaken van gewervelde dieren, waaronder de zoogdieren en mensen.

Co-auteur professor John Long, van de Flinders University, zei:"Deze nieuwe ontdekkingen van zachte organen in deze oude vissen zijn echt het spul van de dromen van paleontologen, want deze fossielen zijn zonder twijfel de best bewaarde ter wereld voor deze tijd. Ze tonen de waarde van de Gogo-fossielen voor het begrijpen van de grote stappen in onze verre evolutie. Gogo heeft ons wereldprimeurs gegeven, van de oorsprong van seks tot het oudste gewervelde hart, en is nu een van de belangrijkste fossielenplaatsen ter wereld. keer dat de site serieus in aanmerking kwam voor de status van werelderfgoed."

Co-auteur professor Per Ahlberg, van de Universiteit van Uppsala, zei:"Wat echt uitzonderlijk is aan de Gogo-vissen, is dat hun zachte weefsels in drie dimensies worden bewaard. De meeste gevallen van behoud van zacht weefsel worden gevonden in afgeplatte fossielen, waar de zachte anatomie is niet meer dan een vlek op de rots. We hebben ook het geluk dat moderne scantechnieken ons in staat stellen deze kwetsbare zachte weefsels te bestuderen zonder ze te vernietigen. Een paar decennia geleden zou het project onmogelijk zijn geweest."

Het door Curtin geleide onderzoek was een samenwerking met Flinders University, het Western Australian Museum, de European Synchrotron Radiation Facility in Frankrijk, de kernreactor van de Australian Nuclear Science and Technology Organization, Uppsala University, het Australian Regenerative Medicine Institute van Monash University en het South Australian Museum.

Het artikel is getiteld "Uitzonderlijke bewaring van orgels in Devoon placodermen van de Gogo lagerstätte." + Verder verkennen

'Virtuele anatomie'-beeldvorming levert nieuw inzicht op in oude vogelbekdieren